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Studio della reazione 3He(d,p)4He

Informazioni tesi

  Autore: Francesco Raiola
  Tipo: Tesi di Laurea
  Anno: null
  Università: Università degli Studi di Catania
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 90

Il presente lavoro di tesi si inserisce nell'ambito dell'astrofisica nucleare sperimentale ed è volto alla determinazione del fattore astrofisico e del potenziale di screening elettronico per la reazione ³He(d,p)4He. L'esperimento è stato condotto presso il Dynamitron Tandem Laboratorium di Bochum (Germania) dal marzo al novembre 2000.
Un acceleratore elettrostatico da 100 kV ha fornito fasci di deuterio atomico e molecolare ad energie E=10-100 keV. Il bersaglio era costituito da gas di ³He senza finestre di contenimento (windowless gas target).
All'interno del gas target sono stati posizionati rivelatori al Si (area = 5x5 mm², spessore = 1 mm) per la rivelazione dei protoni emessi dalla reazione (E < 14 MeV).
La misura dell'intensità del fascio è stata effettuata mediante tecnica calorimetrica, utilizzando un calorimetro da 4W posto all'uscita del gas target.
I segnali provenienti dai rivelatori, trattati con elettronica standard, sono stati inviati ad un sistema di acquisizione e memorizzati per la successiva analisi off-line. Ricordiamo infine che l'effetto di screening elettronico ha luogo anche nel plasma stellare, ove le particelle totalmente ionizzate sono immerse in un ''mare'' di elettroni liberi che tendono a schermare le cariche dei nuclei.
Una dettagliata analisi dello screening elettronico in laboratorio risulta pertanto necessaria al fine di descrivere correttamente il fenomeno nel plasma stellare.

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Introduzione Nature oers no greater splendor than a star-lled sky on a clear moonlessnight. Silent, timeless, jeweled with the constellations of ancient myth and legend, the night sky has invoked wonder thoughout the ages . . . . ask questionsand search for answers.... (Cf.[Rolfs, Cauldrons in the Cosmos], pag. xiii)Engstler et al. [Engstler et al., 1988] hanno studiato la reazione 3He(d,p)4He, nel range energetico Ecm = 5:9 41:6 keV, utilizzando fasci di D su un bersagliogassoso costituito da atomi di 3He e viceversa fasci di 3He su un bersaglio gassoso diD2 molecolare. Per la prima volta essi misero in evidenza l'esistenza di un eetto cheindicarono come screening elettronico  (Ÿ2) in reazioni di fusione a bassa energia.Tale eetto consiste nell'incremento della sezione d'urto della reazione, a causa dellapresenza di elettroni di schermo, di un fattore f detto appunto fattore di screening:f =expUeE L'eetto risulta visibile solo alle basse energie, ovvero alle energie d'interesse dell'as-trosica nucleare.Nel plasma stellare si presenta un eetto analogo . Infatti i nuclei sono immersi inun mare di elettroni liberi che tendono a formare un cluster in prossimità del nucleo,producendo un eetto simile a quello degli elettroni orbitali. In tale caso il fattore discreening elettronico assume la forma:fplasma = exp UekBT 1

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astrofisica
astrofisica nucleare
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